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简答题

一个氢气球以5m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物,忽略空气阻力,g取10m/s2,求:

(1)此重物最高可上升到距离地面多高处?

(2)此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?

正确答案

解:(1)10s末重物的速度为:v=at=5×10=50m/s

10s内上升的高度为:h=at2=×5×102=250m,

从气球脱离后上升的高度为:h′===125m,

则距离地面的最大高度为:H=250m+125m=375m;

(2)物体从气球上脱落后上升所用时间:t′===5s,

设从最高点下落到地面的时间为t″,则:

H=gt″2,即375m=×10×t″2

解得:t″≈8.66s,

则t=5s+8.66s=13.66s

答:(1)此重物最高可上升到距地面375m高除;

(2)此重物从气球上掉下后,经13.66s时间落回地面.

解析

解:(1)10s末重物的速度为:v=at=5×10=50m/s

10s内上升的高度为:h=at2=×5×102=250m,

从气球脱离后上升的高度为:h′===125m,

则距离地面的最大高度为:H=250m+125m=375m;

(2)物体从气球上脱落后上升所用时间:t′===5s,

设从最高点下落到地面的时间为t″,则:

H=gt″2,即375m=×10×t″2

解得:t″≈8.66s,

则t=5s+8.66s=13.66s

答:(1)此重物最高可上升到距地面375m高除;

(2)此重物从气球上掉下后,经13.66s时间落回地面.

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气球以10m/s2加速度由静止从地面竖直上升,10s末从上面掉出一重物,此重物最高可上升到多少?从气球上掉出之后经多少时间落回地面?

正确答案

解:(1)前10s物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=10m/s2,方向向上.

10s末气球与重物的速度为:v=at1=100m/s

位移为x1==500m

重物掉出后以100m/s的初速度做竖直上抛运动,上升的高度为h==500m

故此重物最高可上升H=x1+h=1000m

(2)由竖直上抛运动规律,有-x1=vt2-gt22,即

-500=100t2-5t22

解得,t2=(10+10)s

答:此重物最高可上升到1000m,从气球上掉出之后经(10+10)s时间落回地面.

解析

解:(1)前10s物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=10m/s2,方向向上.

10s末气球与重物的速度为:v=at1=100m/s

位移为x1==500m

重物掉出后以100m/s的初速度做竖直上抛运动,上升的高度为h==500m

故此重物最高可上升H=x1+h=1000m

(2)由竖直上抛运动规律,有-x1=vt2-gt22,即

-500=100t2-5t22

解得,t2=(10+10)s

答:此重物最高可上升到1000m,从气球上掉出之后经(10+10)s时间落回地面.

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简答题

一同学以40m/s向上斜抛一块石头,抛掷方向与水平成45°角.求石头所能达到的最高高度.

正确答案

解:以初速度v0=20m/s斜向上抛出一物体,初速度的方向与水平方向成45°角,故:

竖直方向初速度:

则石头所能达到的最高高度:

答:石头所能达到的最高高度为40m.

解析

解:以初速度v0=20m/s斜向上抛出一物体,初速度的方向与水平方向成45°角,故:

竖直方向初速度:

则石头所能达到的最高高度:

答:石头所能达到的最高高度为40m.

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简答题

立定跳起摸高是中学生常进行的一项体育运动.某同学升高1.80m,站立举手到达的高度为2.20m,他起跳后能摸到的最大高度为2.60m,问他的起跳速度是多大?

正确答案

解:该同学做竖直上抛运动,位移:h=2.60m-2.20m=0.40m;

根据速度位移公式,有:

解得:

v0===2m/s

答:他的起跳速度是2m/s.

解析

解:该同学做竖直上抛运动,位移:h=2.60m-2.20m=0.40m;

根据速度位移公式,有:

解得:

v0===2m/s

答:他的起跳速度是2m/s.

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简答题

甲、乙两名同学分别乘坐两只热气球,甲以速度v0=4m/s匀速上升.在距离乙同学h0=24m时,乙在甲的正下方从地面静止开始匀加速上升,加速度a=0.2m/s2.经过t=10s,甲释放一个重物,已知甲、乙均可以视为质点,不计空气阻力,g取10m/s2,问:

(1)甲释放重物时,甲、乙之间的距离是多少?

(2)甲释放重物后,重物经过多长时间落至地面?

(3)甲释放重物后,不再匀速上升,而是以加速度a′=0.1m/s2匀加速上升,则再经过多长时间甲、乙距离最远?最远距离是多少?

正确答案

解:(1)甲乙之间的距离

代入数据解得△h=54m   

(2)此时甲距离地面高h1=v0t+h0═4×10+24m=64m,

代入数据得t1=4s或t1=-3.2s(舍)          

(3)此时乙的速度为v=at=2m/s

当经过时间t′,甲、乙速度相等时,距离最远v0+a‘t'=v+at'

代入数据解得t′=20s                       

△hm=h-h+△h

代入数据解得△hm=74m.

答:(1)甲释放重物时,甲、乙之间的距离是54m;

(2)甲释放重物后,重物经过4s时间落至地面;

(3)经过20s相距最远,最远距离为74m.

解析

解:(1)甲乙之间的距离

代入数据解得△h=54m   

(2)此时甲距离地面高h1=v0t+h0═4×10+24m=64m,

代入数据得t1=4s或t1=-3.2s(舍)          

(3)此时乙的速度为v=at=2m/s

当经过时间t′,甲、乙速度相等时,距离最远v0+a‘t'=v+at'

代入数据解得t′=20s                       

△hm=h-h+△h

代入数据解得△hm=74m.

答:(1)甲释放重物时,甲、乙之间的距离是54m;

(2)甲释放重物后,重物经过4s时间落至地面;

(3)经过20s相距最远,最远距离为74m.

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某人在地面上以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(空气阻力不计,g=10m/s2).

正确答案

解:取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时,位移为x=15m,由

代入得:=15

解得:t1=1s,t2=3s

答:石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是1s,或3s.

解析

解:取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时,位移为x=15m,由

代入得:=15

解得:t1=1s,t2=3s

答:石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是1s,或3s.

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简答题

一个物体在距地面1m处以初速度4m/s竖直向上抛出,忽略空气阻力.求:

(1)物体落地时的速度.(g=10m/s2

(2)物体到何处时,物体动能与势能相等.

正确答案

解:(1)设物体的位移为H=-1m,则有

    v2=-2gH,得 v===6m/s

(2)设在抛出点上方h高处,它的重力势能等于动能,根据机械能守恒定律得

mv02+mgh1=mgh+mv2

又 mgh=mv2

联立得 mv+mgh1=2mgh

解得 h=0.9m

答:

(1)物体落地时的速度为6m/s;

(2)物体到0.9m时,物体动能与势能相等.

解析

解:(1)设物体的位移为H=-1m,则有

    v2=-2gH,得 v===6m/s

(2)设在抛出点上方h高处,它的重力势能等于动能,根据机械能守恒定律得

mv02+mgh1=mgh+mv2

又 mgh=mv2

联立得 mv+mgh1=2mgh

解得 h=0.9m

答:

(1)物体落地时的速度为6m/s;

(2)物体到0.9m时,物体动能与势能相等.

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在距地面25m高处以20m/s的初速度竖直上抛一小球,试求:

(1)小球能上升的最大高度,

(2)抛出后经多长时间小球经过抛出点上方15m处,

(3)从抛出到落地所需的时间.

正确答案

解:(1)设初速度为V0,据题意:上升高度h===20m,

(2)根据位移公式x=v0t+at2可得

15=20t-×10t2

所以解得t=1s,或t=3s,

(3)上升时间:t1==s=2s,

由H+h=gt22

解得下落时间:t2=3s,

所以总时间为T=2+3=5s.

(1)小球能上升的最大高度为20m,

(2)抛出后小球经过抛出点上方15m处的时间为1s或3s,

(3)从抛出到落地所需的时间为5s.

解析

解:(1)设初速度为V0,据题意:上升高度h===20m,

(2)根据位移公式x=v0t+at2可得

15=20t-×10t2

所以解得t=1s,或t=3s,

(3)上升时间:t1==s=2s,

由H+h=gt22

解得下落时间:t2=3s,

所以总时间为T=2+3=5s.

(1)小球能上升的最大高度为20m,

(2)抛出后小球经过抛出点上方15m处的时间为1s或3s,

(3)从抛出到落地所需的时间为5s.

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原地起跳“摸高”是体育课中一项活动.小明同身高1.72m,体重60kg,原地站立时举手摸高达2.14m.在起跳摸高时,他先蹲下,然后开始用力蹬地,经0.4s竖直跳起离开地面,他起跳摸高的最大高度达到2.59m,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:小明蹬地过程中对地的平均蹬力的大小.

正确答案

解:竖直上抛的高度△h=2.59-2.14m=0.45m,

根据v2=2g△h得,v=

则离开地面过程中的加速度a=

根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,

解得F=mg+ma=600+60×7.5N═1050N.

答:小明蹬地过程中对地的平均蹬力的大小为1050N.

解析

解:竖直上抛的高度△h=2.59-2.14m=0.45m,

根据v2=2g△h得,v=

则离开地面过程中的加速度a=

根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,

解得F=mg+ma=600+60×7.5N═1050N.

答:小明蹬地过程中对地的平均蹬力的大小为1050N.

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简答题

蹦床运动员正在训练大厅内训练,大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,在蹦床运动的训练室内的墙壁上张贴着一面宽度为1.6m的旗帜.身高1.6m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1m的位置.在自由下落过程中,运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,重力加速度为10m/s2,设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的,求:

(1)运动员竖直起跳的速度;

(2)运动员下落时的身体通过整幅旗帜过程中的平均速度;

(3)旗帜的上边缘到天花板的距离.

正确答案

解:(1)运动员上升的最大位移为:

h=7.6-1.6-1=5m;

根据速度位移关系公式,有:

v2=2gh

解得:

v=

(2)运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,位移为:

△x=1.6+1.6=3.2m

故平均速度为:

(3)平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故该0.4s中间时刻的速度为8m/s;

运动员从跳起到该时刻的时间间隔为:

t=

由于t=,故开始时旗帜的下边缘与人头部等高,为1.6m;

故旗帜的上边缘高度为3.2m高,而大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,故旗帜的上边缘到天花板的距离为:7.6m-3.2m=4.4m

答:(1)运动员竖直起跳的速度为10m/s;

(2)运动员下落时的身体通过整幅旗帜过程中的平均速度为8m/s;

(3)旗帜的上边缘到天花板的距离为4.4m.

解析

解:(1)运动员上升的最大位移为:

h=7.6-1.6-1=5m;

根据速度位移关系公式,有:

v2=2gh

解得:

v=

(2)运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,位移为:

△x=1.6+1.6=3.2m

故平均速度为:

(3)平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故该0.4s中间时刻的速度为8m/s;

运动员从跳起到该时刻的时间间隔为:

t=

由于t=,故开始时旗帜的下边缘与人头部等高,为1.6m;

故旗帜的上边缘高度为3.2m高,而大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,故旗帜的上边缘到天花板的距离为:7.6m-3.2m=4.4m

答:(1)运动员竖直起跳的速度为10m/s;

(2)运动员下落时的身体通过整幅旗帜过程中的平均速度为8m/s;

(3)旗帜的上边缘到天花板的距离为4.4m.

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简答题

从A处自由释放一个弹性球,与水平地面一次碰撞后等速率竖直反弹,在B处被接住,总的运动时间为2.2s.已知球在被接住前1s内(在反弹后)通过的位移大小为3m,方向竖直向上,不计空气阻力,g取10m/s2,试求A处距离地面的高度.

正确答案

解:接在1s内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即接住前0.5s时的速度,需要按方向向上和方向向下讨论:

Ⅰ.若此时的速度向上,则接球时的速度:v=v0-g×0.5=3-10×0.5=-2m/s

负号表示方向向下;

所以小球从最高点向下运动的时间:s

则小球从A点开始到返回A点的过程中所用的时间是2.0s,结合运动的对称性可知,小球从A到落地的过程的时间是1s,所以下落的高度:

m

Ⅱ.若此时的速度向下,则接球时的速度:v=v0+g×0.5=3+10×0.5=8m/s

所以小球从最高点向下运动的时间:s

则小球从A点开始到返回A点的过程中所用的时间是2.2-0.8=1.4s<2t′

这显然是不可能的,与题目相矛盾.

答:A处距离地面的高度是5m.

解析

解:接在1s内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即接住前0.5s时的速度,需要按方向向上和方向向下讨论:

Ⅰ.若此时的速度向上,则接球时的速度:v=v0-g×0.5=3-10×0.5=-2m/s

负号表示方向向下;

所以小球从最高点向下运动的时间:s

则小球从A点开始到返回A点的过程中所用的时间是2.0s,结合运动的对称性可知,小球从A到落地的过程的时间是1s,所以下落的高度:

m

Ⅱ.若此时的速度向下,则接球时的速度:v=v0+g×0.5=3+10×0.5=8m/s

所以小球从最高点向下运动的时间:s

则小球从A点开始到返回A点的过程中所用的时间是2.2-0.8=1.4s<2t′

这显然是不可能的,与题目相矛盾.

答:A处距离地面的高度是5m.

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简答题

已知某地重力加速度为g.现在地面上以初速度2V0竖直向上抛出一物体A后,又以初速V0同地点竖直上抛另一物体B.(不考虑空气阻力) 问:

(1)A球能上升的最大高度

(2)若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔△t必须满足什么条件?

正确答案

解:(1)设A物体上升的最大高度为H,则有

  H==

(2)A在空中运动的总时间为 t1==

B在空中运动的总时间为 t2=

要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔△t必须满足:

 t1-t2<△t<t1

解得:<△t<

答:

(1)A球能上升的最大高度是

(2)若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔△t必须满足:<△t<

解析

解:(1)设A物体上升的最大高度为H,则有

  H==

(2)A在空中运动的总时间为 t1==

B在空中运动的总时间为 t2=

要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔△t必须满足:

 t1-t2<△t<t1

解得:<△t<

答:

(1)A球能上升的最大高度是

(2)若要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔△t必须满足:<△t<

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如图所示,一固定的契形木块,其斜面的倾角θ=37°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为6m,B的质量为m.开始时将B按在地上不动,然后放开让A沿斜面下滑而B上升.当A沿斜面下滑S距离后,细线突然断了.细线断开后B又上升了0.2S后速度变为0,求A与斜面间的动摩擦因数.

正确答案

解:对于A沿斜面下滑S距离的过程,由A、B组成的系统根据动能定理得:

(6mgsin37°)S-μ•6mgcos37°•S-mgS=…①

 细线断了B上升时,根据机械能守恒得:mg×0.2S=…②

联立解得:μ=0.25

答:A与斜面间的动摩擦因数为0.25.

解析

解:对于A沿斜面下滑S距离的过程,由A、B组成的系统根据动能定理得:

(6mgsin37°)S-μ•6mgcos37°•S-mgS=…①

 细线断了B上升时,根据机械能守恒得:mg×0.2S=…②

联立解得:μ=0.25

答:A与斜面间的动摩擦因数为0.25.

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简答题

在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),g取10m/s2.求:

(1)小球上升过程经历的时间;

(2)小球上升的最大高度;

(3)当小球速度大小为10m/s时,小球运动的时间.

正确答案

解:(1)小球上升到最高点时的速度vt=0,由速度公式vt=v0-gt得t===2 s.

(2)小球上升的最大高度为H,由速度位移公式得H===20 m.

(3)根据竖直上抛运动的对称性可知,小球上升过程和下降过程到达相同点时速度大小相等,方向相反,设小球由最高点自由下落t时间速度vt=10 m/s,则t==1 s,所以小球速度大小为10 m/s所经历的时间为1 s和3 s.

答:(1)小球上升过程经历的时间为2s;

(2)小球上升的最大高度为20m;

(3)当小球速度大小为10m/s时,小球运动的时间可能为1s和3s.

解析

解:(1)小球上升到最高点时的速度vt=0,由速度公式vt=v0-gt得t===2 s.

(2)小球上升的最大高度为H,由速度位移公式得H===20 m.

(3)根据竖直上抛运动的对称性可知,小球上升过程和下降过程到达相同点时速度大小相等,方向相反,设小球由最高点自由下落t时间速度vt=10 m/s,则t==1 s,所以小球速度大小为10 m/s所经历的时间为1 s和3 s.

答:(1)小球上升过程经历的时间为2s;

(2)小球上升的最大高度为20m;

(3)当小球速度大小为10m/s时,小球运动的时间可能为1s和3s.

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一个质量为m的物体被竖直向上抛出,在空气运动过程,所受的空气阻大小为f,求该物体在上升和下降过程中的加速度.

正确答案

解:根据受力分析和F=ma知

上升过程中的加速度为:a1=

下降过程中的加速度为:a2=

答:上升过程中的加速度,下降过程中的加速度

解析

解:根据受力分析和F=ma知

上升过程中的加速度为:a1=

下降过程中的加速度为:a2=

答:上升过程中的加速度,下降过程中的加速度

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百度题库 > 高考 > 物理 > 匀变速直线运动的研究

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